电子技术综合设计内容要求ppt课件

1、 电子技术综合设计电子技术综合设计主要内容主要内容1.题目：题目：多功能数字钟多功能数字钟2.技术指标技术指标： 基本功能基本功能 实现实现6060秒、秒、6060分、分、2424小时的计数、译码、显示；小时的计数、译码、显示； 具有校准功能；具有校准功能； 自带秒脉冲信号发生器自带秒脉冲信号发生器 扩展功能扩展功能 定点报时定点报时 闹时控制闹时控制 仿广播电台整点报时仿广播电台整点报时 自动报整点时数自动报整点时数 提高功能提高功能 小时的计数要求为小时的计数要求为“12归归1” 一、设计说明书包括的主要内容一、设计说明书包括的主要内容3. 功能要求功能要求v计数电路：用CC4518计数器

2、v译码电路：用CC4511译码v显示电路：用LG5011AH共阴数码管v秒脉冲信号发生器： 用555构成多谐振荡器 （用发光二极管作输出显示） 4.器件要求器件要求5. 设计要求设计要求按功能要求设计每个单元电路； 提供芯片管脚图及功能表，首先设计单元电路并简述工作原理；然后系统级联；对调试中出现的主要问题应作出分析，从理论和实践的结合上讲清故障原因及改进措施； 总结本设计的特点和存在问题及改进措施；收获和心得体会；附录（电路图、元件清单）；参考文献； （1）. CC4518双双BCD同步加法计数器同步加法计数器 管脚图管脚图 （国外同类型号：（国外同类型号：CD4518、MC4518）6.芯

3、片介绍芯片介绍计数状态表计数状态表功能表功能表 （硬件芯片）（硬件芯片） 60进制计数电路进制计数电路（个位向十位的进位脉冲，需用个位向十位的进位脉冲，需用Q4Q4的下的下降沿降沿, ,接接ENEN端。端。）（2）. CC4511 7段锁存段锁存/译码译码/驱动器驱动器 （ 国外同类型号：国外同类型号：CD4511、MC4511） 管脚图：管脚图：功能表：功能表：（1）灯测试功能：）灯测试功能：LT可检查七可检查七段显示器各字段是否能正常发光。段显示器各字段是否能正常发光。当当LT = 0 时，不论时，不论Q0Q3状状态如何，七段全部显示，以检查态如何，七段全部显示，以检查各字段的好坏。各字段

4、的好坏。（2）消隐功能：）消隐功能： 当当BI=0时，输时，输出出ab都为低电平，各字段熄灭。都为低电平，各字段熄灭。（3）数码显示：）数码显示： 当当BI=1 、LT=1、 LE=0，译码器工作，当，译码器工作，当3210 端输入端输入8421BCD时，时，译码器对应的输出端输出高电平译码器对应的输出端输出高电平1，数码显示相应的数字。，数码显示相应的数字。（4）锁存：在）锁存：在LE从从“0”转换到转换到“1”时，输出显示由输入的时，输出显示由输入的BCD码决定。码决定。（3）. LC5011-11 LED/7段（共阴极）数码管段（共阴极）数码管v （(3、8)译码译码/显示电路显示电路:

5、1.1. 数码管内部已将数码管内部已将3 3端、端、8 8端连接在一起，所端连接在一起，所以使用时，以使用时，3 3端接地，端接地，8 8端端悬空悬空) )。2.2.限流电阻计算：限流电阻计算：数数码管的工作电压为码管的工作电压为U（手（手册数据），工作电流为册数据），工作电流为I（手册数据），手册数据），译码器输出译码器输出的高电平的高电平Uag，则限流，则限流电阻上的电压应该为电阻上的电压应该为UU，限流电阻限流电阻阻值：阻值： R（UagU）I 图图25 60进制计数电路进制计数电路图图26 24进制计数电路进制计数电路24进制计数电路工作原理:60进制计数电路工作原理:7.电路设计电路

6、设计 （1）. CC4518构成构成60、24进制计数电路进制计数电路（2）. 60进制计数、译码、显示单元电路进制计数、译码、显示单元电路需要说明工作原理：需要说明工作原理：注意：仿真软件中，注意：仿真软件中，3个控制端需全部接高电平。个控制端需全部接高电平。（3） . 24进制计数、译码、显示单元电路进制计数、译码、显示单元电路需要说明工作原理：需要说明工作原理：* * 系统启动系统启动后，发现秒后，发现秒个位进行计个位进行计数还未向秒数还未向秒时位进位时时位进位时，其高位自，其高位自动生成动生成1 1，这是软件所这是软件所存在的漏洞存在的漏洞；* * 为了解决为了解决这一问题，这一问题，

7、需要在电路需要在电路中加入消中加入消1 1功能。功能。问题：触发器的问题：触发器的CP是否可以接是否可以接Q0A-Q2A端？端？（5）.系统消系统消1方法方法-1（5）.系统消系统消1方法方法-2 个位计数器从个位计数器从0000计数到计数到0111期间，期间，03A=0，a=0,十位未开始计数十位未开始计数b=0,所以所以MRB=C=1,十位计数器清十位计数器清0；个位计数到个位计数到10001001时时03A=1 ， MRB=C=0，十位处于计数状态十位处于计数状态；个位计数第；个位计数第10个个CP到来后到来后(状态由状态由1001到到0000）CP1B =03A出现下降沿，出现下降沿，

8、十位计数器进行计数；十位计数器进行计数；Q0B=1， b=1，C=0保持计数状态。保持计数状态。注意注意: CP1B =03A出现下降沿经过出现下降沿经过2个与门个与门延时，滞后十位计数。延时，滞后十位计数。（5）.系统消1方法-3（5）.系统消系统消1方法方法-4（5）.系统消系统消1方法方法-5原理原理:上电瞬间上电瞬间D触发器状态随机触发器状态随机Q=0,4518的的VDD=0，芯片不工作，译码显示为，芯片不工作，译码显示为0（躲避了软件设计出现的上电瞬间多计一个（躲避了软件设计出现的上电瞬间多计一个1）；）；第一个第一个CP上升沿到来后，触发器导通翻转，上升沿到来后，触发器导通翻转，

9、Q=1,4518的的VDD=1处于高处于高电平状态，满足电平状态，满足4518的工作条件。的工作条件。原理：原理：1.上电瞬间，个位的上电瞬间，个位的FF1随机状态随机状态Q1=0，个位计数器不工作，第一个，个位计数器不工作，第一个 CP1 使使FF1翻转，个位翻转，个位Q1=CP0A=1，等，等CP1 计数器开始计数。计数器开始计数。 2.个位个位FF1翻转后翻转后Q1=D2=1,个位计数到（个位计数到（1000）时，）时，CPD2=Q3A产生产生 时，十位时，十位FF2翻转，翻转，CP0B=Q2=1，个位计数从（，个位计数从（1001）计数到（）计数到（0000）时，十位正常计数。时，十位

10、正常计数。（5）.系统消系统消1方法方法-6 1.当当CP1上升沿到来，上升沿到来，F1=CP0A=1，同时这个，同时这个1反馈到输入端，反馈到输入端， 维持维持F1始终为始终为1; CP1下降沿到来个位计数器开始计数。下降沿到来个位计数器开始计数。 2.个位计数器计到（个位计数器计到（1001）时，与门）时，与门F3输出为输出为1，或门，或门 F2=CP0B=1,同同时这个时这个1反馈到输入端，维持反馈到输入端，维持F2始终为始终为1;个位计数器由（个位计数器由（1001）到（）到（0000）时，十位）时，十位CP1B得到下降沿，开始计数。得到下降沿，开始计数。原理：原理：（5）.系统消系统

11、消1方法方法-7（5）.系统消系统消1方法方法-8（1）.555构成多谐振荡器（构成多谐振荡器（f=1HZ） 555芯片介绍：芯片介绍： 管脚图：管脚图：10.秒脉冲发生器秒脉冲发生器功能说明：功能说明：图图21 555芯片管脚芯片管脚（2）.555构成多谐振荡器电路图（构成多谐振荡器电路图（f=1HZ）图图22 多谐振荡器电路多谐振荡器电路图图23 多谐振荡器波形多谐振荡器波形多振荡器电路中各参数计算多振荡器电路中各参数计算v电容充电时间tw1=0.7 (R1+R2) Cv电容放电时间tw1=0.7 R2 Cv脉冲周期T=tw1+tw2v =0.7 (R1+2R2) Cv频率f=1/T=1.

12、43/(R1+2R2) Cv占空比q=tw1/T=(R1+R2)/(R1+2R2)11. 校时电路校时电路12.扩展功能扩展功能M=1(为上午的信号输出）（1）.闹时功能电路闹时功能电路工作原理：工作原理：（2）.仿电台报时电路仿电台报时电路需要说明工作原理：需要说明工作原理：（3）.定点报时电路定点报时电路-1需要说明工作原理：需要说明工作原理：八八D锁存器锁存器管脚图：管脚图：内部结构图：内部结构图：（3）.定点报时电路定点报时电路-2（4）. 12归归1计数电路计数电路提示：需要说明工作原理：需要说明工作原理：13.数字钟电路原理图数字钟电路原理图（8K白纸手工画图）60秒、秒、 60分

13、、分、 24小时小时计数、译码、显示电路计数、译码、显示电路14 . 数字钟电路数字钟电路Protel设计图（设计图（1）与仿真图相同与仿真图相同14 . 数字钟电路数字钟电路Protel设计图（设计图（2）15. 印刷电路板的元件分布图印刷电路板的元件分布图与仿真图相同与仿真图相同16 . 印刷电路板布线图印刷电路板布线图与仿真图相同与仿真图相同17 . 数字钟焊接板（数字钟焊接板（Protei设计图）设计图）18 .数字钟焊接板（元件分布图）数字钟焊接板（元件分布图）19 . 数字钟焊接板（布线图）数字钟焊接板（布线图）20 . 焊接板电路分析焊接板电路分析（1）.石英晶体振荡器石英晶体振

14、荡器选用32768Hz的晶振构成振荡电路：晶体振荡器工作原理：晶体振荡器工作原理：电路图电路图 32768Hz晶振构成秒信号发生器 先经过CD4060的14级分频分出2Hz， 再经过CD4040的2分频分出秒脉冲。电路图：电路图：（2）.晶振构成秒信号发生器晶振构成秒信号发生器CD4060 CD4040 管脚图管脚图 、功能表介绍、功能表介绍（3）. 二极管与门工作原理二极管与门工作原理（4）. 校准开关工作原理校准开关工作原理（5）. 发光二极管工作原理发光二极管工作原理（6）. 整流桥部分的工作原理整流桥部分的工作原理四四. 焊接与调试焊接与调试v介绍系统硬件安装、调试中遇到的问题；介绍系统硬件安装、调试中遇到的问题；v记录问题现象、分析存在原因；记录问题现象、分析存在原因；v说明排除方法和效果。说明排除方法和效果。15. 附录附录 数字钟电路原理图数字钟电路原理图（8K白纸手工画图白纸手工画图） 系统整体仿真图系统整体仿真图（计算机打印）（计算机打印） 数字钟电路数字钟电路Protei设计图设计图（计算机打印）（计算机打印） 印刷电路板的元件分布图印刷电路板的元件分布图（计算机打印）（计算机打印） 印刷电路板布线图印刷电路板布线图（计算机打印）（计算机打印）装装订订线线图横放置图横放置.基本电路元件清单基本